Ինչպե՞ս գրանցել մաքուր GPS հետքեր:

Եթե ​​դուք երբևէ ուշադիր նայել եք ձեր GPS-ին, ապա պետք է տեսած լինեք, որ այն խճճված է կազմաձևման կարգավորումներով: Դուք կարող եք նաև զարմանալ, երբ առաջին անգամ փորձեք քարտեզի վրա դիտել բոլոր ստեղծված «անկայուն» կետերի կողմից գրանցված վերջին հետքը:

Տարօրինակ, տարօրինակ: Դուք տարօրինակ ասացի՞ք:

Դե, դա այնքան էլ տարօրինակ չէ, բայց հանկարծ այն շատ բան է ասում իրականությունը ճշգրիտ վերարտադրելու GPS-ի ունակության մասին:

Փաստորեն, GPS-ով, որը թույլ է տալիս սահմանել տվյալների գրանցման հաճախականությունը, մենք կունենանք ամենաարագ նմուշը ընտրելու ինտուիցիա: Մենք ինքներս մեզ ասում ենք՝ որքան շատ միավորներ, այնքան լավ:

Բայց արդյո՞ք դա իսկապես լավ ընտրություն է իրականությանը հնարավորինս մոտ հետք ձեռք բերելու համար: 🤔

Եկեք ուշադիր նայենք, դա մի քիչ տեխնիկական է (ինտեգրալներ չկան, մի անհանգստացեք...) և մենք ձեզ հետ կլինենք։

Սխալների սահմանի ազդեցությունը

Թվային աշխարհում քանակական հասկացությունը միշտ ունի քիչ թե շատ անորոշ ազդեցություն:

Տարօրինակ կերպով, այն, ինչ կարող է թվալ լավագույն ընտրությունը, այն է, որ ավելի բարձր հետք կետի գրանցման արագություն օգտագործելը, կարող է հակաարդյունավետ լինել:

Սահմանում. FIX-ը GPS-ի հնարավորությունն է՝ հաշվարկելու դիրքը (լայնություն, երկայնություն, բարձրություն) արբանյակներից:

[Չափման արշավից հետո Ատլանտյան օվկիանոսով մեկ հրապարակում] (https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/13658816.2015.1086924) ցույց է տալիս, որ ընդունելության առավել բարենպաստ պայմաններում այն ​​կապույտ կապույտ է: երկինք 🌞 և GPS՝ տեղադրված հորիզոնի 360° տեսադաշտում, ** ՖԻՔՍ-ի ճշգրտությունը 3,35 մ է 95% դեպքերում, **

⚠️ Մասնավորապես, 100 անընդմեջ ՖԻՔՍ-ների միջոցով ձեր GPS-ը տեղաբաշխում է ձեզ ձեր իրական գտնվելու վայրից 0-ից 3,35 մ հեռավորության վրա 95 անգամ և 5 անգամ դրսում:

Ուղղահայաց, սխալը համարվում է հորիզոնական սխալի 1,5 անգամ, ուստի 95-ից 100 անգամ գրանցված բարձրությունը կլինի +/- 5 մ իրական բարձրությունից օպտիմալ ընդունման պայմաններում, ինչը հաճախ դժվար է գետնին մոտ:

Բացի այդ, հասանելի տարբեր հրապարակումները ցույց են տալիս, որ մի քանի համաստեղություններից 🛰 (GPS + GLONASS + Galileo) ընդունումը չի բարելավում GPS հորիզոնական ճշգրտությունը:

Մյուս կողմից, GPS ընդունիչը, որը կարող է մեկնաբանել արբանյակների բազմաթիվ համաստեղությունների ազդանշանը, կունենա հետևյալ բարելավումները.

1. Կրճատելով առաջին FIX-ի տևողությունը, քանի որ որքան շատ արբանյակներ, այնքան ավելի մեծ կլինի նրանց ընդունիչը, երբ այն գործարկվի,
2. ընդունելության դժվարին պայմաններում դիրքավորման ճշգրտության բարելավում. Այդպես է քաղաքում (քաղաքային ձորեր), լեռնային շրջաններում հովտի հատակին կամ անտառում։

Դուք կարող եք դա փորձել ձեր GPS-ով. արդյունքը պարզ է և ամբողջական:

GPS չիպը ընդհանուր առմամբ ամեն վայրկյան կարգավորում է FIX-ը:

Գրեթե բոլոր հեծանվային կամ բացօթյա GPS-ները թույլ են տալիս կարգավորել, թե որքան հաճախ են այս FIX-ները գրվում ուղու վրա (GPX): Կամ դրանք բոլորը ձայնագրված են, ընտրությունը վայրկյանում 1 անգամ է, կամ GPS-ը N-ից վերցնում է 1-ը (օրինակ՝ 3 վայրկյանը մեկ), կամ կարգավորումը կատարվում է հեռվից։

Յուրաքանչյուր FIX պետք է որոշի դիրքը (լայնություն, երկայնություն, բարձրություն, արագություն); երկու ՖԻՔՍ-ների միջև հեռավորությունը ստացվում է շրջանագծի (գտնվում է 🌎 գլոբուսի շրջագծի վրա) աղեղի հաշվարկով, որն անցնում է երկու հաջորդական ՖԻՔՍ-ներով: Ընդհանուր վազքի հեռավորությունը այս հեռավորությունների միջակայքերի գումարն է:

Հիմնականում բոլոր GPS-ները կատարում են այս հաշվարկը՝ առանց բարձրության անցած ճանապարհը ստանալու համար, այնուհետև ինտեգրում են բարձրության ուղղումը: Նմանատիպ հաշվարկ է կատարվում բարձրության համար:

Այսպիսով, որքան FIX կա, այնքան ռեկորդը հետևում է իրական ուղուն, բայց այնքան ավելի կմիավորվի հորիզոնական և ուղղահայաց դիրքի սխալի մասը:

Նկարազարդում. կանաչով ուղիղ գծով իրական ճանապարհն է՝ պարզեցնելու պատճառաբանությունը, կարմիրով GPS FIX-ը 1 Հց հաճախականությամբ՝ դիրքի անորոշությամբ, որը նյութականացված է յուրաքանչյուր ՖԻՔՍ-ի շուրջ. իրական դիրքը միշտ այս շրջանակում է, բայց ոչ կենտրոնացված: , իսկ կապույտով թարգմանությունն է GPX, եթե դա արվում է 3 վայրկյանը մեկ: Մանուշակագույնը ցույց է տալիս GPS-ի միջոցով չափված բարձրության սխալը ([տե՛ս այս ձեռնարկը՝ այն շտկելու համար] (/blog/altitude-gps-strava-inaccurate):

Դիրքի անորոշությունը 4 մ-ից պակաս է 95% դեպքերում իդեալական ընդունման պայմաններում: Առաջին հետևանքն այն է, որ երկու հաջորդական FIX-ների միջև, եթե տեղաշարժը պակաս է դիրքի անորոշությունից, ապա այդ FIX-ի կողմից գրանցված տեղաշարժը պարունակում է այդ անորոշության մեծ մասը. չափման աղմուկ.

Օրինակ, 20 կմ/ժ արագությամբ դուք ամեն վայրկյան շարժվում եք 5,5 մ; չնայած ամեն ինչ կատարյալ է, ձեր GPS-ը կարող է չափել 5,5 մ +/- Xm տեղաշարժ, X արժեքը կլինի 0-ից 4 մ միջակայքում (4 մ դիրքի անորոշության դեպքում), ուստի այն կտեղադրի այս նոր FIX-ը 1,5 մ դիրքով: իսկ նախորդից 9,5 մ. Վատագույն դեպքում, այս անցած հեռավորության նմուշի հաշվարկի սխալը կարող է հասնել +/- 70%, մինչդեռ GPS-ի կատարողականի դասը գերազանց է:

Հավանաբար դուք արդեն նկատել եք, որ հարթավայրում և լավ եղանակին հաստատուն արագությամբ ձեր ուղու կետերը հավասարաչափ տեղավորված չեն. որքան ցածր է արագությունը, այնքան շատ են դրանք տարբերվում: 100 կմ/ժ արագության դեպքում սխալի ազդեցությունը կրճատվում է 60%-ով, իսկ 4 կմ/ժամում հետիոտնի արագությունը հասնում է 400%-ի, բավական է դիտարկել զբոսաշրջիկի GPX ուղին, միայն տեսնել, որ այն միշտ է։ շատ «բարդ»:

Հետևաբար.

• որքան բարձր է ձայնագրման հաճախականությունը,
• և որքան ցածր է արագությունը
• այնքան ավելի սխալ կլինի յուրաքանչյուր FIX-ի հեռավորությունը և բարձրությունը:

Գրելով բոլոր FIXES-ները ձեր GPX-ում, մեկ ժամվա ընթացքում կամ 3600 գրառումների ընթացքում, դուք կուտակել եք հորիզոնական և ուղղահայաց GPS սխալի 3600 անգամ, օրինակ՝ կրճատելով հաճախականությունը 3 անգամ: լինել ավելի քան 1200 անգամ:

👉 Եվս մեկ կետ. GPS-ի ուղղահայաց ճշգրտությունը բարձր չէ, ձայնագրման չափազանց բարձր հաճախականությունը կավելացնի այս բացը 😬:

Երբ արագությունը մեծանում է, աստիճանաբար երկու հաջորդական FIX-ների միջև անցած տարածությունը դառնում է գերիշխող դիրքի անորոշության հետ կապված: Ձեր ուղու վրա գրանցված բոլոր հաջորդական ՖԻՔՍԵՐԻ միջև ընդհանուր հեռավորությունները և բարձրությունները, այսինքն՝ այդ ընթացքի ընդհանուր հեռավորությունը և ուղղահայաց պրոֆիլը, ավելի ու ավելի քիչ կազդեն տեղանքի անորոշությունից:

Ինչպե՞ս հակազդել այս անցանկալի հետևանքներին:

Սկսենք շարժունակության արագության դասերի սահմանումից.

1. 🚶🚶‍♀Խմբակային արշավներ, միջին արագությունը ցածր է՝ մոտ 3-4 կմ/ժ կամ 1 մ/վ։
2. 🚶 Սպորտային արշավային ռեժիմում միջին արագության դասը 5-ից 7 կմ/ժ է, այսինքն՝ մոտ 2 մ/վ։
3. 🏃 Trail կամ Running ռեժիմներում նորմալ արագության դասը 7-ից 15 կմ/ժ է, այսինքն՝ մոտ 3 մ/վ:
4. 🚵 Լեռնային հեծանիվով մենք կարող ենք դիտարկել միջին արագությունը 12-ից 20 կմ/ժ կամ մոտ 4 մ/վ:
5. 🚲 Ճանապարհին վարելիս արագությունն ավելի մեծ է՝ 5-ից 12 մ/վ։

Որ քայլարշավ հետևաբար անհրաժեշտ է ռեկորդ սահմանել 10-ից 15 մ հավելումներով, GPS-ի անճշտության սխալը դիտարկվելու է ժամում միայն 300 անգամ (մոտավորապես) 3600-ի փոխարեն, իսկ դիրքի սխալի ազդեցությունը, որը մեծանում է առավելագույնը 4-ից։ մ 1 մ-ով մինչև առավելագույնը 4 մ 15 մ, կկրճատվի 16 անգամ: Երթուղին շատ ավելի հարթ և մաքուր կլինի, հաշվի է առնվում չափման աղմուկը: բաժանել 200 գործակցի վրա։ Յուրաքանչյուր 10-15 մ մատնացույց անելը չի ​​ջնջի քորոցների վերականգնումը ժանյակների մեջ, այն պարզապես մի փոքր ավելի հատվածավորված և ավելի քիչ աղմկոտ կլինի:

Որ արահետներ Ենթադրելով միջինը 11 կմ/ժ արագություն, ժամանակային քայլի գրանցումը, որը փոխվում է 1 վայրկյանից 1 ամեն 5 վայրկյանը մեկ, նվազեցնում է գրառումների թիվը ժամում 3600-ից մինչև 720, իսկ առավելագույն (հնարավոր) սխալը 4 մ է յուրաքանչյուր 3 մ-ում դառնում է 4։ մ յուրաքանչյուր 15 մ (այսինքն՝ 130%-ից մինչև 25%): Սխալների հաշվառումը գրանցված հետքով կրճատվում է մոտ 25 անգամ: Միակ բացասական կողմն այն է, որ ուժեղ կորության վտանգ ունեցող ուղիները մի փոքր բաժանված են: « Ռիսկի '**, քանի որ թեև դա արահետ է, բայց կորերի վրա արագությունը անխուսափելիորեն կնվազի, և հետևաբար երկու հաջորդական FIX-ները կմոտենան, ինչը կթուլացնի հատվածավորման ազդեցությունը:

Լեռնային biking գտնվում է ցածր արագությունների (<20 կմ/ժ) և միջին արագությունների (> 20 կմ/ժ) հանգույցում, դանդաղ պրոֆիլից մինչև շատ (<15 կմ/ժ) դանդաղ ուղու դեպքում՝ հաճախականությունը 5 է։ ս. լավ փոխզիջում է (ներառյալ Trail-ը), եթե դա XC տիպի պրոֆիլ է (>15 կմ/ժ), ապա 3s պահելը լավ փոխզիջում է թվում: Ավելի բարձր արագության (DH) օգտագործման պրոֆիլի համար ընտրեք մեկ կամ երկու վայրկյան որպես գրելու արագություն:

15 կմ/ժ արագության դեպքում ուղու ձայնագրման հաճախականությունը 1-ից 3 վրկ ընտրելը մոտ 10 անգամ նվազեցնում է GPS-ի սխալի հաշվառումը: Քանի որ շրջադարձի շառավիղը սկզբունքորեն կապված է արագության հետ, ամուր մազակալների կամ շրջադարձերի դեպքում հետագծի ճշգրիտ վերականգնումը չի վտանգի ենթարկվի:

Ամփոփում

GPS-ի վերջին տարբերակները, որոնք հասանելի են բացօթյա գործունեության և հեծանվավազքի համար, ապահովում են տեղորոշման ճշգրտությունը, որը երևում է հոդվածի սկզբում բերված ուսումնասիրության մեջ:

Օպտիմիզացնելով ձայնագրման հաճախականությունը ձեր միջին շարժման արագությանը, դուք զգալիորեն կնվազեցնեք ձեր GPX ուղու հեռավորության և բարձրության սխալը.

Ցուցադրությունը հիմնված է ընդունելության իդեալական պայմանների վրա, երբ այդ ընդունելության պայմանները վատանում են 🌧 (ամպեր, հովանոց, հովիտ, քաղաք): Դիրքի անորոշությունը արագորեն աճում է, ցածր արագությամբ FIX ձայնագրման բարձր հաճախականության անցանկալի հետևանքները կսրվեն:

Վերևի պատկերը ցույց է տալիս սվին անցումը բաց գետնին առանց դիմակի, որպեսզի դիտարկի միայն FIX փոխանցման հաճախականության ազդեցությունը GPX ֆայլում:

Սրանք չորս հետքեր են, որոնք գրանցվել են 10 կմ/ժ արագությամբ արահետով (վազք) մարզումների ժամանակ, որոնք ընտրվել են պատահականության սկզբունքով մեկ տարվա ընթացքում: Երեք գրառում (հետքեր) բեռնվում են FIX-ի կողմից յուրաքանչյուր 3 վայրկյանը մեկ և մեկ FIX ամեն 5 վայրկյանը մեկ:

Առաջին դիտարկում. սվին անցնելիս հետագծի վերականգնումը չի վատանում, ինչը պետք էր ցույց տալ: Երկրորդ դիտարկում. բոլոր դիտարկված «փոքր» կողային շեղումները առկա են «ընտրված» հետքերի վրա 3 վայրկյան հետո: Նույն դիտարկումը ստացվում է, երբ համեմատում ենք 1 վ և 5 վ հաճախականությամբ գրանցված ուղիները (այս արագության միջակայքի համար), FIX-ով կառուցված ուղին, որը բաժանված է 5 վայրկյանով (այս արագության միջակայքի համար), ավելի մաքուր է, ընդհանուր հեռավորության և բարձրության տարբերությունը: ավելի մոտ կլինի իրական արժեքին:

Այսպիսով, լեռնային հեծանիվի վրա GPS դիրքի գրանցման հաճախականությունը կսահմանվի 2 վրկ (DH) մինչև 5 վրկ (զբոսանք):

📸 ASO / Aurélien VIALATTE – Cristian Casal / TWS